Question

草酸（H₂C₂O₄）溶液与酸性KMnO₄溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下：

【查阅资料】KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的反应历程为：

【提出假设】

假设1：该反应为放热反应

假设2：反应生成的Mn^2＋对该反应有催化作用

假设3：K⁺对该反应有催化作用

该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是                。

【设计、完成实验】

（1）称取       g草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O），配置500mL0．10mol/L H₂C₂O₄溶液。

①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和          。

②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是       （填下列选项的字母序号）。

A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘

B．定容时俯视刻度线

C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水

D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容

（2）完成探究，记录数据

x =                时，假设2成立。

（3）由于KMnO₄能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO₄溶液，其浓度需标定。取10．00 mL 0．10mol/L H₂C₂O₄溶液于锥形瓶中，加入10mL 0．50mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO₄溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO₄溶液40．00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为            。上述实验中KMnO₄溶液的物质的量浓度为               。

Answer

【提出假设】随反应物浓度降低，反应速率减慢

【设计、完成实验】（1）6．3g 500mL容量瓶 A、D （2）25mL

（3）5H2C2O4＋2MnO4-＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O 0．010mol/L

【解析】

试题分析：【提出假设】反应开始时物质的浓度大，随反应物浓度降低，反应速率也应该减慢，因此不可能是浓度对速率的影响，所以该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设；

【设计、完成实验】

（1）n（H2C2O4）= 0．5L ×0．10mol/L=0．05mol,m（H2C2O4·2H2O）= 0．05mol×126g/mol=6．3g,因此要称取6．3g草酸晶体（H2C2O4·2H2O），来配制500mL 0．10mol/L H2C2O4溶液。

① 因为要称量6．3g固体物质，要配制500mL溶液，在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和500ml容量瓶；

② A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘，则药品的质量偏少，溶质的物质的量偏少，因此使溶液的浓度偏低，A项正确；B．定容时俯视刻度线，则溶液的体积偏小，是溶液的浓度偏高，B项错误；C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水，不会引起溶液浓度的变化，C项错误；D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容，则溶液的体积偏大，所配溶液的浓度偏低，D项正确，选AD；

（2）根据表格数据可知：4与3不同之处就是4中含有一定量的K2SO4 溶液，其它都应该相同，忽略溶液的体积变化，则x应该是加入25ml的水；

（3）根据题给信息，草酸与酸性高猛酸钾溶液反应生成硫酸锰、CO2 和水，再根据化合价升降相等，电荷守恒和原子守恒配平，草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O；n（H2C2O4）= 0．01L× 0．10mol/L=0．001mol,则根据方程式中物质之间的关系可知n（MnO4－）=2/5 n（H2C2O4）=0．0004mol,c（MnO4－）= n（MnO4－）÷V=0．0004mol÷0．04L=0．010mol/L．

考点：考查物质的量浓度溶液的配制、误差分析、滴定计算等知识。